(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレット（１）が段積み状態で置かれる供給部（１３）と、
前記供給部（１３）から移送された段積み状態の前記パレット（２）が段ばらしされる段ばらし部（１４）と、
前記段ばらし部（１４）で段ばらしされた前記パレット（１）に対してワークの搬送作業が行われるワーク搬送部（１５）と、
前記ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われた前記パレット（１）が段積み状態にされる段積み部（１７）と、
前記段積み部（１７）で段積み状態にされた前記パレット（２）が移送される排出部（１８）と、
前記パレット（１）を移送するパレット移送手段（１９）と、
前記ワーク搬送部（１５）の前記パレット（１）に対してワークの搬送作業を行うワーク搬送手段（２０）とを備え、
前記パレット移送手段（１９）は、前記パレットを受ける受け台（１９４）と、前記受け台（１９４）を上下方向および水平方向の２方向に駆動する受け台駆動手段（１９１、１９２）とを有し、
前記供給部（１３）に置かれた段積み状態の前記パレット（２）を前記パレット移送手段（１９）によって前記段ばらし部（１４）へ移送し、
前記段ばらし部（１４）では、前記パレット移送手段（１９）が段積み状態の前記パレット（２）を上昇・下降させることによって段積み状態の前記パレット（２）が段ばらしされ、
前記段ばらし部（１４）で段ばらしされた前記パレット（１）を前記パレット移送手段（１９）によって前記ワーク搬送部（１５）に移送し、
前記ワーク搬送部（１５）には、前記パレット（１）を位置決めするロケータ（１５１）と、前記ロケータ（１５１）を駆動して前記パレット（１）の位置決めを解除するロケータ駆動手段（１５２）とが設けられ、
前記段積み部（１７）には、前記パレットを受けるパレット受け（１７１）が設けられ、
前記段積み部（１７）では、前記パレット移送手段（１９）が、前記ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われた前記パレット（１）を、前記パレット受け（１７１）に置かれている前記パレットに下方側から重ね合わせて段積み状態にし、
前記段積み部（１７）で段積み状態にされた前記パレット（２）を前記パレット移送手段（１９）によって前記排出部（１８）に移送することを特徴とするパレット交換システム。
【請求項２】
前記供給部（１３）には、前記パレット移送手段（１９）によって前記水平方向に牽引される被牽引部材（１３２）が設けられ、
前記被牽引部材（１３２）が前記パレット移送手段（１９）によって前記水平方向に牽引されると、前記供給部（１３）に置かれた段積み状態の前記パレット（２）が前記段ばらし部（１４）に移送されることを特徴とする請求項１に記載のパレット交換システム。
【請求項３】
前記段ばらし部（１４）には、前記パレットを受けることが可能な揺動レバー（１４２ａ）が設けられ、
前記段ばらし部（１４）では、前記揺動レバー（１４２ａ）で受けられた段積み状態の前記パレット（２）を前記パレット移送手段（１９）によって上昇・下降させると、前記揺動レバー（１４２ａ）が上方・下方に揺動されるとともに最下段のパレットが分離されて残余のパレット（１）が前記揺動レバー（１４２ａ）に載せられることを特徴とする請求項１または２に記載のパレット交換システム。
【請求項４】
前記段積み部（１７）において、前記パレット受け（１７１）が受けている前記パレットを上方側パレットとし、前記パレット移送手段（１９）が前記上方側パレットに下方側から重ね合わせる前記パレット（１）を下方側パレットとしたとき、
前記パレット移送手段（１９）は、前記上方側パレットに前記下方側パレットを重ね合わせた状態で前記上方側パレットを前記パレット受け（１７１）から前記水平方向に引き出し、次いで前記下方側パレットを前記パレット受け（１７１）に載せることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のパレット交換システム。
【請求項５】
前記ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われた前記パレット（１）が仮置きされる仮置き部（１６）を備え、
前記パレット移送手段（１９）は、前記ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われた前記パレット（１）を前記仮置き部（１６）へ移送し、前記仮置き部（１６）の前記パレット（１）を前記段積み部（１７）で段積み状態にすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のパレット交換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パレットを交換するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、段積みされたパレットを段ばらしして１つずつワーク搬送部に送り出し、ワーク搬送部のパレットを再び段積みして排出するパレット交換システムが用いられている。段積みとは、複数のパレットを鉛直方向（上下方向）に積み重ねることを言う。段ばらしとは、段積みされた複数のパレットから１つのパレット１を分離する（ばらす）ことを言う。
【０００３】
この種のパレット交換システムにおいては、例えば、複数段に段積みされたパレットを作業者が上段側（もしくは下段側）の投入位置へセットする。その後、搬送コンベア、ストッパ、およびエスケープ（分離）駆動などを使用して先頭位置付近まで搬送し、段積み状態から持上げおよびエスケープ（分離）駆動により１段ずつ段ばらしを行う。次いで、段ばらしされたパレットからロボットもしくはローダ等でワークを順次取出す。次いで、空になったパレットを下段側（もしくは上段側）へ移し、順番に持上げおよびエスケープ（分離）駆動により複数段に段積みを行い、搬送コンベアなどで排出位置まで搬送させる。
【０００４】
この従来技術では、搬送コンベア、ストッパ、およびエスケープ駆動などに多くのアクチュエータを組み合わせて用いることでパレット交換を実現している。
【０００５】
一方、特許文献１には、１つのロボット装置にワークチャッキングハンドとパレットチャッキングハンドとを設け、パレット段ばらし、ワーク搬送およびパレット段積みを１つのロボット装置によって行うパレット交換システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２０７５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前者の従来技術では、動作数が多く、それに伴い多くのアクチュエータを用いているので、構成が非常に複雑であり、高コストである。また、各動作毎に個別のアクチュエータを用いているので、各アクチュエータの正味動作効率を向上させることが困難である。
【０００８】
この点、後者（特許文献１）の従来技術では、ワーク搬送用のロボット装置を活用してパレットの段ばらしおよび段積みを行うので、前者の従来技術に比べてアクチュエータの個数を削減できるという利点がある。
【０００９】
しかしながら、後者（特許文献１）の従来技術によると、システム全体としては、段積みされたパレットをロボット装置側に供給するための供給用ベルトコンベアと、ロボット装置が段積みしたパレットを排出するための排出用ベルトコンベアとが別個に必要である。
【００１０】
また、後者（特許文献１）の従来技術によると、ロボット装置のロボットハンドにワークチャッキングハンドとパレットチャッキングハンドとを設けているので、ロボットハンドの構成が複雑になってしまう。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みて、より簡素なパレット交換システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、パレット（１）が段積み状態で置かれる供給部（１３）と、
供給部（１３）から移送された段積み状態のパレット（２）が段ばらしされる段ばらし部（１４）と、
段ばらし部（１４）で段ばらしされたパレット（１）に対してワークの搬送作業が行われるワーク搬送部（１５）と、
ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われたパレット（１）が段積み状態にされる段積み部（１７）と、
段積み部（１７）で段積み状態にされたパレット（２）が移送される排出部（１８）と、
パレット（１）を移送するパレット移送手段（１９）と、
ワーク搬送部（１５）のパレット（１）に対してワークの搬送作業を行うワーク搬送手段（２０）とを備え、
パレット移送手段（１９）は、パレットを受ける受け台（１９４）と、受け台（１９４）を上下方向および水平方向の２方向に駆動する受け台駆動手段（１９１、１９２）とを有し、
供給部（１３）に置かれた段積み状態のパレット（２）をパレット移送手段（１９）によって段ばらし部（１４）へ移送し、
段ばらし部（１４）では、パレット移送手段（１９）が段積み状態のパレット（２）を上昇・下降させることによって段積み状態のパレット（２）が段ばらしされ、
段ばらし部（１４）で段ばらしされたパレット（１）をパレット移送手段（１９）によってワーク搬送部（１５）に移送し、
ワーク搬送部（１５）には、パレット（１）を位置決めするロケータ（１５１）と、ロケータ（１５１）を駆動してパレット（１）の位置決めを解除するロケータ駆動手段（１５２）とが設けられ、
段積み部（１７）には、パレットを受けるパレット受け（１７１）が設けられ、
段積み部（１７）では、パレット移送手段（１９）が、ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われたパレット（１）を、パレット受け（１７１）に置かれているパレットに下方側から重ね合わせて段積み状態にし、
段積み部（１７）で段積み状態にされたパレット（２）をパレット移送手段（１９）によって排出部（１８）に移送することを特徴とする。
【００１３】
これによると、パレット移送手段（１９）による２方向の動作と、ワーク搬送部（１５）のロケータ（１５１）の動作とで、段積みパレットの供給、段積みパレットの段ばらし、パレットの段積み、および段積みパレットの排出を行うことができる。このため、非常に簡素なパレット交換システムを実現することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のパレット交換システムにおいて、供給部（１３）には、パレット移送手段（１９）によって水平方向に牽引される被牽引部材（１３２）が設けられ、
被牽引部材（１３２）がパレット移送手段（１９）によって水平方向に牽引されると、供給部（１３）に置かれた段積み状態のパレット（２）が段ばらし部（１４）に移送されることを特徴とする。
【００１５】
これによると、パレット移送手段（１９）のパレット受け（１７１）で段積み状態のパレット（２）を移送しつつ、被牽引部材（１３２）で別個の段積み状態のパレット（２）をも移送することができるので、動作数を低減することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のパレット交換システムにおいて、段ばらし部（１４）には、パレットを受けることが可能な揺動レバー（１４２ａ）が設けられ、
段ばらし部（１４）では、揺動レバー（１４２ａ）で受けられた段積み状態のパレット（２）をパレット移送手段（１９）によって上昇・下降させると、揺動レバー（１４２ａ）が上方・下方に揺動されるとともに最下段のパレットが分離されて残余のパレット（１）が揺動レバー（１４２ａ）に載せられることを特徴とする。
【００１７】
これによると、パレット移送手段（１９）の上下方向の動作で段積み状態のパレット（２）を段ばらしすることができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のパレット交換システムにおいて、段積み部（１７）において、パレット受け（１７１）が受けているパレットを上方側パレットとし、パレット移送手段（１９）が上方側パレットに下方側から重ね合わせるパレット（１）を下方側パレットとしたとき、
パレット移送手段（１９）は、上方側パレットに下方側パレットを重ね合わせた状態で上方側パレットをパレット受け（１７１）から水平方向に引き出し、次いで下方側パレットをパレット受け（１７１）に載せることを特徴とする。
【００１９】
これによると、パレット移送手段（１９）の２方向の動作でパレットを段積みすることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明のように、請求項１ないし４のいずれか１つに記載のパレット交換システムにおいて、ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われたパレット（１）が仮置きされる仮置き部（１６）を備え、
パレット移送手段（１９）は、ワーク搬送部（１５）でワークの搬送作業が行われたパレット（１）を仮置き部（１６）へ移送し、仮置き部（１６）のパレット（１）を段積み部（１７）で段積み状態にするようにしてもよい。
【００２１】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態におけるパレット交換システムの模式的な全体構成図である。
【図２】一実施形態におけるパレット交換システムの二面図である。
【図３】一実施形態におけるパレット交換システムの斜視図である。
【図４】一実施形態におけるパレット交換システムで用いられるパレットの模式的な断面図である。
【図５】一実施形態における供給部および排出部の斜視図である。
【図６】一実施形態における揺動レバー機構および段ばらし後パレット受けをユニット長手方向から見た図である。
【図７】一実施形態におけるワーク取出部、仮置き部および２軸ローダの斜視図である。
【図８】一実施形態におけるワーク取出部、仮置き部および２軸ローダの斜視図である。
【図９】一実施形態における段積み部を示す斜視図である。
【図１０】一実施形態におけるパレット交換システムの電気制御部を示すブロック図である。
【図１１】一実施形態におけるパレット交換システムの作動の概要を説明する図である。
【図１２】一実施形態におけるパレット交換システムの空パレット移送動作を示す図である。
【図１３】一実施形態におけるパレット交換システムのパレット段ばらし動作を示す図である。
【図１４】一実施形態におけるパレット交換システムの段ばらし後パレット移送動作を示す図である。
【図１５】一実施形態におけるパレット交換システムの段積みパレット移送動作を示す図である。
【図１６】一実施形態におけるパレット交換システムのパレット段積み動作を示す図である。
【図１７】一実施形態におけるパレット交換システムの段積みパレット排出動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、一実施形態を説明する。図１はパレット交換システムの模式的な全体構成図であり、図２はパレット交換システムの二面図であり、図３はパレット交換システムの斜視図である。図１〜図３中の上下の矢印は、パレット交換システムの設置状態における上下方向（天地方向）を示している。
【００２４】
パレット交換システムはパレット交換ユニット１０と、ワーク取出装置２０（ワーク搬送手段）とを有している。
【００２５】
パレット交換ユニット１０は、パレット１の入口部１１および出口部１２を有している。入口部１１は、ワーク（図示せず）が収容されたパレット１をパレット交換ユニット１０の内部に投入するための入口部である。出口部１２は、ワークが取り出されて空になったパレット１をパレット交換ユニット１０の外部に取り出す（排出する）ための出口部である。
【００２６】
パレット１は、上面が開口した浅い箱形状を有しており、ワークを所定個数収容可能になっている。本例では、パレット１は、矩形状の平面形状を有している。入口部１１からのパレット１の投入、および出口部１２からのパレット１の取り出しは作業者によって行われる。
【００２７】
入口部１１および出口部１２は、パレット交換ユニット１０の水平方向一端部（図１、図２（ａ）の左端部）に配置されている。入口部１１はパレット交換ユニット１０の上部に配置され、出口部１２は入口部１１の下方側に配置されている。
【００２８】
パレット交換ユニット１０の内部において、パレット１は入口部１１から出口部１２に至るまでにＵターンするように移動する。具体的には、パレット交換ユニット１０の上部にパレット１の往路が形成され、往路の下方側にパレット１の復路が形成されている。
【００２９】
以下では、パレット１の往復路が延びる方向（図１、図２（ａ）の左右方向）をユニット長手方向と言い、ユニット長手方向と直交する水平方向（図１、図２（ａ）の紙面垂直方向）をユニット短手方向と言う。
【００３０】
パレット交換ユニット１０には、パレット１の往復路に沿って供給部１３、段ばらし部１４、ワーク取出部１５（ワーク搬送部）、仮置き部１６、段積み部１７および排出部１８が設けられている。
【００３１】
供給部１３、段ばらし部１４およびワーク取出部１５は、パレット交換ユニット１０の上部に配置されている。仮置き部１６はワーク取出部１５の下方側に配置されている。段積み部１７は段ばらし部１４の下方側に配置されている。排出部１８は供給部１３の下方側に配置されている。
【００３２】
パレット交換ユニット１０には、供給部１３から排出部１８までのパレット１の移送を行う２軸ローダ１９（パレット移送手段）が設けられている。
【００３３】
ワーク取出装置２０は、ワーク取出部１５のパレット１に収容されたワークを１つずつ取り出し、取り出したワークを所定の場所（加工や組み付け等を行う場所）に搬送する。
【００３４】
図４はパレット１の模式的な断面図である。パレット１の開口縁部には段差部１ａが形成されている。図３の二点鎖線に示すように、段差部１ａを利用して複数のパレット１同士を段積みすることができるようになっている。
【００３５】
段積みとは、パレット１同士を鉛直方向（上下方向）に積み重ねることを言う。以下では、段積みされた複数のパレット１を段積みパレット２と言う。
【００３６】
パレット１の側面の上端には、水平方向外側に向かって突出する鍔部１ｂがパレット１の全周にわたって形成されている。
【００３７】
図５は、供給部１３および排出部１８の斜視図である。供給部１３には、パレット置き台１３１およびスライドレール１３２（被牽引部材）が設けられている。パレット置き台１３１は、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに固定されている。パレット置き台１３１には、ユニット短手方向におけるパレット１の位置を規制するガイド１３３が固定されている。
【００３８】
パレット置き台１３１には、入口部１１から投入された段積みパレット２が載せられる。図５では段積みパレット２を二点鎖線で図示している。本例では、パレット置き台１３１に、段積みパレット２をユニット長手方向に２つ並べて置けるようになっている。
【００３９】
スライドレール１３２は、段積みパレット２を移送する際に用いられるものであり、ユニット長手方向にスライド移動可能にパレット置き台１３１に取り付けられている。
【００４０】
スライドレール１３２は、パレット置き台１３１のうち段積みパレット２を載せる面よりも下方側に配置されている。スライドレール１３２には、パレット置き台１３１に載せられた段積みパレット２のうち最下段のパレット１の側面に係合する可動爪１３４が取り付けられている。
【００４１】
可動爪１３４は、図示しない弾性部材によって上方側に付勢されており、上方側から荷重を受けると下方側に引っ込むことができるようになっている。本例では、パレット置き台１３１に段積みパレット２をユニット長手方向に２つ並べて置けるようになっているので、可動爪１３４もユニット長手方向に２つ並べて配置されている。
【００４２】
スライドレール１３２が入口部１１側から段ばらし部１４側に向かってスライド移動すると、可動爪１３４が段積みパレット２のうち最下段のパレット１の側面に係合することによって段積みパレット２を段ばらし部１４側に押し出すことができるようになっている。
【００４３】
これとは逆にスライドレール１３２が段ばらし部１４側から入口部１１側に向かってスライド移動した場合には、可動爪１３４は段積みパレット２を入口部１１側に押し戻さない。具体的には、スライドレール１３２が段ばらし部１４側から入口部１１側に向かってスライド移動すると、可動爪１３４が段積みパレット２に押圧されて下降するので、可動爪１３４は段積みパレット２のうち最下段のパレット１の側面に係合せず、段積みパレット２が入口部１１側に押し戻されない。
【００４４】
排出部１８には、段積みパレット２が載せられるローラーコンベア１８１が設けられている。ローラーコンベア１８１は、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに固定されている。本例では、段積みパレット２が自重でローラーコンベア１８１上を滑走することができるように、ローラーコンベア１８１が傾斜した状態で固定されている。
【００４５】
ローラーコンベア１８１の最下流部に到達した段積みパレット２は、出口部１２を通じてパレット交換システムの外部に取り出される。
【００４６】
図２、図３に示すように、段ばらし部１４には、段ばらし前パレット受け１４１、揺動レバー機構１４２および段ばらし後パレット受け１４３が設けられている。段ばらし前パレット受け１４１は、パレット１の鍔部１ｂを受けるものであり、供給部１３に対してユニット長手方向に隣接して配置されている。段ばらし前パレット受け１４１は、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに固定されている。
【００４７】
揺動レバー機構１４２は、段積みパレット２を段ばらしする際に用いられるものであり、段ばらし前パレット受け１４１に対してユニット長手方向に並んで配置されている。段ばらしとは、段積みパレット２から１つのパレット１を分離する（ばらす）ことを言う。
【００４８】
図６は、揺動レバー機構１４２および段ばらし後パレット受け１４３をユニット長手方向から見た図である。揺動レバー機構１４２は、揺動レバー本体１４２ａ、コイルばね１４２ｂ（弾性部材）およびストッパ１４２ｃ、１４２ｄを有している。
【００４９】
揺動レバー本体１４２ａは、上下方向に揺動可能に、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに取り付けられている。揺動レバー本体１４２ａは、上方側の腕部と下方側の腕部とを有している。揺動レバー本体１４２ａの上方側の腕部はパレット１の鍔部１ｂを受けることが可能になっている。揺動レバー本体１４２ａの下方側の腕部はパレット１の底部と当接可能になっている。
【００５０】
コイルばね１４２ｂは、揺動レバー本体１４２ａを上方側に向かって付勢するものであり、その一端がパレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに固定され、その他端が揺動レバー本体１４２ａに固定されている。
【００５１】
ストッパ１４２ｃ、１４２ｄは、揺動レバー本体１４２ａの揺動範囲の両端（上下端）を規制するものであり、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに固定されている。
【００５２】
段ばらし後パレット受け１４３は、揺動レバー本体１４２ａの下方側に配置されており、パレット１の鍔部１ｂを受けることが可能になっている。本例では、段ばらし後パレット受け１４３は、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに固定されている。
【００５３】
図７、図８は、ワーク取出部１５、仮置き部１６および２軸ローダ１９の斜視図である。ワーク取出部１５には、ロケータ１５１とアクチュエータ１５２（ロケータ駆動手段）とが設けられている。ロケータ１５１は、パレット１を位置決めするものであり、アクチュエータ１５２によって水平方向（本例では、ユニット短手方向）に駆動される。
【００５４】
本例では、アクチュエータ１５２がロケータ１５１をユニット短手方向内側に駆動するとロケータ１５１がパレット１の水平方向位置を位置決め可能になり、ユニット短手方向外側に駆動するとロケータ１５１によるパレット１の位置決めが解除される。
【００５５】
アクチュエータ１５２は、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａ（図７、図８では図示せず）に固定されている。アクチュエータ１５２としては、例えばエアシリンダを用いることができる。
【００５６】
ロケータ１５１は、パレット１の側面に当接する当接面と、パレット１の底面を受ける受け面とを有している。すなわち、ロケータ１５１は、パレット１の水平方向位置を位置決めする役割と、パレット１を受ける役割との両方を果たすようになっている。
【００５７】
仮置き部１６は仮置き用パレット受け１６１を有している。仮置き用パレット受け１６１は、パレット１の鍔部１ｂを受けるものであり、ワーク取出部１５のロケータ１５１の下方に配置されている。仮置き用パレット受け１６１は、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａ（図７、図８では図示せず）に固定されている。
【００５８】
２軸ローダ１９は、第１アクチュエータ１９１、第２アクチュエータ１９２、スライダベース１９３、受け台１９４およびピン１９５を有している。なお、ピン１９５については、図７、図８では図示しておらず、後述する図１５で模式的に図示している。
【００５９】
第１アクチュエータ１９１、第２アクチュエータ１９２は、受け台１９４を駆動する受け台駆動手段である。第１アクチュエータ１９１は、スライダベース１９３をユニット長手方向に駆動する。第２アクチュエータ１９２はスライダベース１９３に固定されている。
【００６０】
受け台１９４は、パレット１の底部を受けるものであり、上下方向に移動可能にスライダベース１９３に取り付けられている。ピン１９５は、受け台１９４と一体的に上下方向に移動可能にスライダベース１９３に取り付けられている。
【００６１】
第２アクチュエータ１９２は、受け台１９４およびピン１９５を一体的に上下方向に駆動する。したがって、受け台１９４およびピン１９５は、第１、第２アクチュエータ１９１、１９２によって一体的に２軸方向（図１（ａ）の左右方向および上下方向）に駆動される。
【００６２】
後述する図１５に示すように、ピン１９５は鉛直方向（上下方向）に延びている。ピン１９５は、スライドレール１３２の先端側部位に設けられたピン穴（図示せず）に挿入可能になっている。ピン１９５をスライドレール１３２のピン穴に挿入することで、スライドレール１３２を２軸ローダ１９によって水平方向にスライド移動させることが可能になる。
【００６３】
図９は、段積み部１７を示す斜視図である。段積み部１７には段積み用パレット受け１７１（パレット受け）が設けられている。段積み用パレット受け１７１は、パレット１の鍔部１ｂを受けるものであり、パレット交換ユニット１０のフレーム１０ａに固定されている。
【００６４】
段積み用パレット受け１７１は、仮置き部１６の仮置き用パレット受け１６１に対してユニット長手方向に所定の間隔を隔てて配置されている。この所定の間隔は、少なくともパレット１が１つ入ることのできる間隔となっている。
【００６５】
図２に示すように、ワーク取出装置２０は、ロボット装置２１と、ワークを掴むワークチャック２２とを有している。ロボット装置２１がワークチャック２２を上下水平方向に移動させることによって、パレット１に収容されたワークを取り出して搬送することができる。ロボット装置２１としては、例えば水平多関節ロボットを用いることができる。ロボット装置２１の代わりにローダー等を用いてもよい。
【００６６】
図１０は、パレット交換システムの電気制御部を示すブロック図である。パレット交換ユニット１０およびワーク取出装置２０は、制御装置３０（制御手段）によって制御される。制御装置３０としては、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）を有しているものが好適である。
【００６７】
制御装置３０の入力側には、各種センサ３１が接続されている。各種センサ３１としては、例えばパレット交換ユニット１０の各部１３〜１８におけるパレット１の有無を検出するセンサ、ワーク取出部１５のパレット１内のワークの有無を検出するセンサ、および段積み部１７の段積みパレット２の段数を検出するセンサ等が挙げられる。
【００６８】
制御装置３０の出力側には、ワーク取出装置２０のロボット装置２１、ワーク取出装置２０のワークチャック２２を駆動するワークチャック用アクチュエータ２３、２軸ローダ１９の第１、第２アクチュエータ１９１、１９２、およびワーク取出部１５のロケータ用アクチュエータ１５２等が接続されている。
【００６９】
制御装置３０は、各種センサ３１からの信号に基づいて、ロボット装置２１、ワークチャック用アクチュエータ２３、第１、第２アクチュエータ１９１、１９２およびロケータ用アクチュエータ１５２等の動作の指令を行う。
【００７０】
次に、上記構成における作動を説明する。まず、作動の概要を図１１に基づいて説明する。図１１（ａ）に示すようにワーク取出部１５にパレット１が有る状態において、矢印Ａ１に示すワーク取り出し動作を行う。
【００７１】
ワーク取り出し動作では、ワーク取出部１５にてワーク取出装置２０がパレット１からワークを取り出す。パレット１のワークが全て取り出されてパレット１が空になると、矢印Ａ２に示す空パレット移送動作を行う。
【００７２】
空パレット移送動作では、２軸ローダ１９がワーク取出部１５の空のパレット１を仮置き部１６へ移送する。
【００７３】
次いで矢印Ａ３に示すように２軸ローダ１９が段ばらし部１４に移動した後、図１１（ｂ）の矢印Ａ４に示すパレット段ばらし動作を行う。パレット段ばらし動作では、２軸ローダ１９が段ばらし部１４で段積みパレット２を段ばらしした後、段ばらしされたパレット１をワーク取出部１５へ移送する。
【００７４】
なお、段ばらし部１４にパレット１が無い場合、段積みパレット移送動作（図示せず）を行ってからパレット段ばらし動作を行う。段積みパレット移送動作では、２軸ローダ１９が供給部１３の段積みパレット２を段ばらし部１４に移送する。
【００７５】
次いで矢印Ａ５に示すように２軸ローダ１９が仮置き部１６に移動した後、図１１（ｃ）の矢印Ａ６に示すパレット段積み動作を行う。パレット段積み動作では、２軸ローダ１９が仮置き部１６の空のパレット１を段積み部１７へ移送する。
【００７６】
このとき、段積み部１７に他のパレット１が既に置かれている場合には２軸ローダ１９が段積み部１７でパレット１を段積みする。段積み部１７でパレット１を段積みした結果、パレット１が所定の段数まで積み上がった場合（満載状態になった場合）、段積みパレット排出動作（図示せず）を行う。段積みパレット排出動作では、２軸ローダ１９が段積み部１７の段積みパレット２を排出部１８に移送する。
【００７７】
次いで矢印Ａ７に示すように２軸ローダ１９がワーク取出部１５に移動する。上記作動を繰り返すことによって、パレット交換を繰り返し行うことができる。
【００７８】
次に、上述の各動作、すなわち（１）空パレット移送動作、（２）パレット段ばらし動作、（３）段積みパレット移送動作、（４）パレット段積み動作、および（５）段積みパレット排出動作を詳細に説明する。
【００７９】
（１）空パレット移送動作
図１２は、空パレット移送動作を示す図である。空パレット移送動作では、まず図１２（ａ）に示すように２軸ローダ１９の受け台１９４がワーク取出部１５のパレット１の直ぐ下側に移動した後、ワーク取出部１５のロケータ１５１が水平方向（本例では、ユニット短手方向）に移動してパレット１から離れる。これにより、図１２（ｂ）に示すようにワーク取出部１５のロケータ１５１から２軸ローダ１９の受け台１９４へパレット１が移載される。
【００８０】
次いで２軸ローダ１９の受け台１９４が、仮置き部１６の仮置き用パレット受け１６１よりも下方側まで下降する。これにより、図１２（ｃ）に示すように、パレット１が、２軸ローダ１９の受け台１９４から仮置き部１６の仮置き用パレット受け１６１へ移載される。
【００８１】
次いで、ワーク取出部１５のロケータ１５１が水平方向（本例では、ユニット短手方向）に移動してパレット１に当接する。これにより、図１２（ｄ）に示すようにワーク取出部１５のロケータ１５１に次のパレット１を置くことが可能になる。
【００８２】
（２）パレット段ばらし動作
図１３は、パレット段ばらし動作を示す図である。パレット段ばらし動作では、図１３（ａ）に示すように２軸ローダ１９の受け台１９４が、段ばらし部１４の揺動レバー本体１４２ａに載っている段積みパレット２の直ぐ下方に移動した後、上昇して段積みパレット２を持ち上げる。これにより、図１３（ｂ）に示すように揺動レバー本体１４２ａはコイルばね１４２ｂの付勢力によって上方に揺動して揺動上端位置となる。
【００８３】
次いで２軸ローダ１９の受け台１９４が揺動レバー本体１４２ａよりも下方側まで下降する。すると、２軸ローダ１９の受け台１９４で持ち上げられた段積みパレット２のうち最下段のパレット１の底部が揺動レバー本体１４２ａの下方側の腕部に当接し、パレット１から揺動レバー本体１４２ａに荷重が作用するので、揺動レバー本体１４２ａがコイルばね１４２ｂの付勢力に抗して下方に揺動する。
【００８４】
これにより、図１３（ｃ）に示すように揺動レバー本体１４２ａが揺動下端位置になるとともに、２軸ローダ１９の受け台１９４で持ち上げられた段積みパレット２のうち下から２段目にあるパレット１の鍔部１ｂが揺動レバー本体１４２ａの上方側の腕部に載る。
【００８５】
このため、段積みパレット２のうち最下段のパレット１のみが２軸ローダ１９の受け台１９４上に残るので、段積みパレット２から１つのパレット１が分離される（ばらされる）こととなる。すなわち段ばらしが完了する。
【００８６】
このように、本実施形態では、２軸ローダ１９の上下方向の動作のみで、段ばらしを行うことができる。
【００８７】
図１３（ｃ）の例では、段ばらしされたパレット１を一旦、段ばらし部１４の段ばらし後パレット受け１４３に置くようになっている。具体的には、２軸ローダ１９の受け台１９４が段ばらし後パレット受け１４３よりも下方側まで下降することによって、パレット１が段ばらし後パレット受け１４３に移載される。
【００８８】
図１４は、段ばらし後パレット受け１４３に載っているパレット１をワーク取出部１５に移送する動作（段ばらし後パレット移送動作）を示す図である。図１４（ａ）に示すように、２軸ローダ１９の受け台１９４が段ばらし後パレット受け１４３に載っているパレット１の直ぐ下側に移動した後、２軸ローダ１９の受け台１９４が上昇する。これにより、パレット１が、段ばらし後パレット受け１４３から２軸ローダ１９の受け台１９４へ移載される。
【００８９】
次いで、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、２軸ローダ１９の受け台１９４がワーク取出部１５まで移動した後、下降する。これにより、図１４（ｄ）に示すように、パレット１が、２軸ローダ１９の受け台１９４からワーク取出部１５のロケータ１５１へ移載される。
【００９０】
（３）段積みパレット移送動作
図１５は、段積みパレット移送動作を示す図である。段積みパレット移送動作では、図１５（ａ）に示すように２軸ローダ１９の受け台１９４が、段ばらし部１４の段ばらし前パレット受け１４１に載っている段積みパレット２の下方に移動した後、上昇して段ばらし前パレット受け１４１に載っている段積みパレット２を持ち上げる。このとき、図１５（ｂ）に示すように２軸ローダ１９のピン１９５が受け台１９４と一体的に上昇して、供給部１３のスライドレール１３２に設けられたピン穴（図示せず）に挿入される。
【００９１】
次いで、２軸ローダ１９の受け台１９４が、段ばらし部１４の揺動レバー本体１４２ａ側（図１５の右方側）に水平移動する。これにより、図１５（ｃ）に示すように２軸ローダ１９の受け台１９４で持ち上げられた段積みパレット２のうち最下段のパレット１の鍔部１ｂが、揺動レバー本体１４２ａの直ぐ上側に位置することとなる。
【００９２】
これと同時に、２軸ローダ１９のピン１９５が受け台１９４と一体的に水平移動してスライドレール１３２を段ばらし部１４側（図１５の右方側）に引っ張る（牽引する）。これにより、スライドレール１３２の可動爪１３４が、供給部１３の段積みパレット２を段ばらし部１４側（図１５の右方側）に向かって押し出すことができる。
【００９３】
より具体的には、可動爪１３４には、段ばらし部１４側を向いた鉛直面が形成されており、可動爪１３４の鉛直面が段積みパレット２のうち最下段のパレット１の側面に係合した状態で可動爪１３４が段ばらし部１４側に水平移動するので、段積みパレット２を段ばらし部１４側に向かって押し出すことができる。
【００９４】
次いで、２軸ローダ１９の受け台１９４が下降する。これにより、図１５（ｄ）に示すように２軸ローダ１９の受け台１９４で持ち上げられた段積みパレット２が、段ばらし部１４の揺動レバー本体１４２ａに移載される。
【００９５】
このとき、２軸ローダ１９のピン１９５は受け台１９４と一体的に下降するものの、スライドレール１３２のピン穴（図示せず）に挿入されたままとなる。
【００９６】
次いで、２軸ローダ１９の受け台１９４が入口部１１側（図１５の左方側）に水平移動する。これにより、２軸ローダ１９のピン１９５が受け台１９４と一体的に水平移動してスライドレール１３２を入口部１１側に押し戻す。このとき、可動爪１３４は段積みパレット２から荷重を受けて下降するので、図１５（ｅ）に示すように段積みパレット２が可動爪１３４によって入口部１１側に押し戻されることを防止できる。
【００９７】
より具体的には、可動爪１３４は、入口部１１側の端面（図１５の左端面）が傾斜面になっており、スライドレール１３２が入口部１１側に押し戻されると可動爪１３４の傾斜面がパレット１の側面によって押圧される。これにより、可動爪１３４は図示しない弾性部材の付勢力に抗して下降するので、可動爪１３４は段積みパレット２のうち最下段のパレット１の側面に係合せず、段積みパレット２を入口部１１側に押し戻さない。
【００９８】
次いで、２軸ローダ１９の受け台１９４が下降する。これにより、図１５（ｆ）に示すように２軸ローダ１９のピン１９５がスライドレール１３２のピン穴（図示せず）から抜かれる。
【００９９】
このように、本実施形態では、段ばらし部１４の段ばらし前パレット受け１４１に載っている段積みパレット２と、供給部１３の段積みパレット２とを同時に移送することができる。
【０１００】
（４）パレット段積み動作
図１６は、パレット段積み動作を示す図である。パレット段積み動作では、図１６（ａ）に示すように、２軸ローダ１９の受け台１９４が、仮置き部１６の仮置き用パレット受け１６１に載っているパレット１の直ぐ下側に移動した後、上昇する。これにより、パレット１が、仮置き用パレット受け１６１から２軸ローダ１９の受け台１９４へ移載される。
【０１０１】
次いで、２軸ローダ１９の受け台１９４が、段積み部１７側への水平移動および下降を行い、図１６（ｂ）に示すように段積み部１７の段積み用パレット受け１７１に載っている段積みパレット２の直ぐ下側に移動する。
【０１０２】
以下、図１６（ｂ）の状態のときに段積み用パレット受け１７１に載っている段積みパレット２を上方側パレットと言い、図１６（ｂ）の状態のときに２軸ローダ１９の受け台１９４に載っているパレット１を下方側パレットと言う。
【０１０３】
次いで、２軸ローダ１９の受け台１９４が上昇する。これにより、図１６（ｃ）に示すように上方側パレット２は、下方側パレット１が下方側から重ね合わされた状態で上昇し、段積み部１７の段積み用パレット受け１７１から下方側パレット１上に移載される。
【０１０４】
次いで、２軸ローダ１９の受け台１９４が、段積み部１７と仮置き部１６との間での水平往復移動および上昇を行う。これにより、上方側パレット２が段積み用パレット受け１７１から水平方向に引き出された後、図１６（ｄ）に示すように下方側パレット１の鍔部１ｂが段積み用パレット受け１７１の直ぐ上側に位置する。
【０１０５】
そして、２軸ローダ１９の受け台１９４が下降する。これにより、図１６（ｅ）に示すように上方側パレット２および下方側パレット１の両方が、段積み用パレット受け１７１に移載され、段積みが完了する。
【０１０６】
このように、本実施形態では、２軸ローダ１９の２方向（上下方向および水平方向）の動作のみでパレットを段積みすることができる。
【０１０７】
（５）段積みパレット排出動作
図１７は、段積みパレット排出動作を示す図である。段積みパレット排出動作では、図１７（ａ）に示すように２軸ローダ１９の受け台１９４が、段積み部１７の段積み用パレット受け１７１に載っている段積みパレット２に対して排出部１８の反対側（図１７の右方側）に移動した後、排出部１８側（図１７の左方側）に水平移動する。
【０１０８】
これにより、図１７（ｂ）に示すように段積み部１７の段積みパレット２が２軸ローダ１９の受け台１９４によって排出部１８側に押し出されてローラーコンベア１８１上に移載される。
【０１０９】
以上の説明からわかるように、上記動作（１）〜（５）は、２軸ローダ１９（受け台１９４およびピン１９５）の２方向（上下方向および水平方向）の動作、およびワーク取出部１５の水平方向の動作で可能になっている。
【０１１０】
そして、２軸ローダ１９の２方向の動作は、第１、第２アクチュエータ１９１、１９２によって可能になっており、ワーク取出部１５の水平方向の動作は、ロケータ用アクチュエータ１５２によって可能になっている。
【０１１１】
本実施形態によると、２軸ローダ１９の第１、第２アクチュエータ１９１、１９２による２方向の動作と、ワーク取出部１５のロケータ用アクチュエータ１５２による動作とで、段積みパレットの供給、段積みパレットの段ばらし、パレットの段積み、および段積みパレットの排出を行うことができる。このため、非常に簡素なパレット交換システムを実現することができる。
【０１１２】
また、第１、第２アクチュエータ１９１、１９２およびロケータ用アクチュエータ１５２の計３種類のアクチュエータに集約しているので、各アクチュエータの正味動作効率を向上させることができる。
【０１１３】
（他の実施形態）
なお、上記一実施形態のパレット交換システムでは、供給されたパレット１からワークを取り出すようになっているが、供給されたパレット１にワークを収納するようになっていてもよい。すなわち、供給されたパレット１に対してワークの搬送作業が行われるようになっていればよい。
【０１１４】
また、上記一実施形態は、パレット交換システムの動作順序の一例を示したものに過ぎず、これに限定されることなく、パレット交換システムの動作順序を種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１        パレット
２        段積みパレット（段積み状態のパレット）
１３      供給部
１３２    スライドレール（被牽引部材）
１４      段ばらし部
１４２ａ  揺動レバー
１５      ワーク搬送部
１５１    ロケータ
１５２    ロケータ用アクチュエータ（ロケータ駆動手段）
１６      仮置き部
１７      段積み部
１７１    段積み用パレット受け（パレット受け）
１８      排出部
１９      ２軸ローダ（パレット移送手段）
１９１    第１アクチュエータ（受け台駆動手段）
１９２    第２アクチュエータ（受け台駆動手段）
１９４    受け台
２０      ワーク取出装置（ワーク搬送手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0005531976.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0005531976.tif 000016
【図１６】
0005531976.tif 000017
【図１７】
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